從“鱷魚的眼淚”談起

“看?。∧菞l鱷魚在流眼淚呢！”在動物園的水族館里，小朋友驚訝地喊起來。是的，鱷魚在吃食物的時候，有一種近乎人的表情，“淚水”有時竟然源源不斷。它邊吃邊哭，仿佛在說：“哎呀呀，對不起，可我不能不吃你啊！”所以人們經常用“鱷魚的眼淚”諷刺某些人偽善的言行。

鱷魚為什么流淚

其實，這是鱷魚在排泄體內多余的鹽分呢。

科學家把鱷魚眼淚收集起來進行化驗，發現里面鹽分很高。一般的動物，要排泄身體內多余的鹽分可以通過腎臟和汗腺，但是鱷魚的腎功能不完善，無法排泄，它也不會出汗，就不可能通過汗液排鹽，所以只能通過一種特殊的生物膜——“鹽腺”來排鹽。鱷魚的“鹽腺”位置在哪里呢？恰好在眼睛附近，當它向外邊排泄大滴的鹽水時，就被人們誤認為是在“流淚”。

除了鱷魚外，人們發現海龜、海蛇、海蜥和一些海鳥體內也都存在“鹽腺”這樣的生物膜，使多余的鹽分排出體外，而將淡水留在自己體內。

這些海洋動物的“鹽腺”構造幾乎一樣：中間是一根導管，向四周輻射出幾千根細管，與血管交錯在一起。它可以把血液中多余的鹽分離析出來，通過中央導管排泄到體外。這種生物膜構造極其精細，效能很高，是理想的“生物海水淡化器”。

科學家通過進一步研究還發現，凡是在海水中生存的生物，都有自己的“海水淡化器”。比如魚類，它們的皮膚就有一種奇異的功能：只允許滲透淡水到體內，而將鹽分阻止在皮膚外面。還有魚鰓，也有這樣奇妙的功能。這種功能使得長期在海水中生活的魚類不會成為“咸魚”。

這些形形色色海洋動物的“海水淡化器”，近年來引起科學家的高度注意，世界各國很多科學家都在研究生物“鹽腺”的結構，試圖制出來人造“鹽腺”。為什么人們的積極性這么高呢？原來是地球上人類出現了水資源的“危機”！

地球水資源危機

你聽到水資源也有危機，可能會驚訝：“不會吧？我們聽說地球上面有三分之二被水面覆蓋啊，從太空上面看：地球甚至可以叫作‘水球’呢！”這是對的，是從廣義來統計地球上的水資源，一般我們說“江河湖?！?，其實還應該包括地下水和兩極冰川等。

據科學家估計，地球上的水總體積約有13億8600萬立方千米，其中96%分布在海洋。如果再扣除無法取用的兩極冰川和高山頂上的冰冠，以及分布在鹽堿湖的水量，目前人類比較容易利用的淡水資源，僅僅是河流水、淡水湖泊水，以及淺層地下水。據研究，全世界真正有效利用的淡水資源，每年約有9000立方千米。

一切的生命活動都離不開水，而淡水的需求量越來越多，地球的人口爆炸和環境污染更是加重了淡水危機。所以我們說：水資源危機，主要是指淡水資源的危機，水正成為日益短缺的自然資源。而現在，水危機正開始在全世界蔓延。

地球表面三分之二被浩瀚的海洋覆蓋，存在著大量的海水，可惜又咸又苦，無法直接飲用，也不能灌溉農田。人們遠洋航行必須攜帶許多淡水，面對著海水卻無法直接使用。因此，海水淡化是一項急需解決的重要課題。世界上已有一百多個國家和地區在應用海水淡化技術，其中80%用于飲用水，解決了1億多人的供水問題。

傳統的海水淡化的方法

蒸餾海水以獲得淡水的方法早就存在，但真正通過加熱海水、收集水蒸氣來大規模淡化海水，則始于20世紀50年代中東的一些海灣國家，他們盛產石油且能源充足。

蒸餾法這種淡化技術要消耗掉大量能源。每生產1立方米這樣的脫鹽水，成本要好幾美元。

海水淡化方法還有一種“冷凍法”，由于海水在自然凍結過程中產生鹽、水分離現象，大量鹽分被排出冰體，所以海冰的鹽度大大低于海水。科學家測定：通常海水鹽度約為3%左右，而結成海冰后的鹽度僅為0.5%左右。海水經過自然凍結過程可除掉80%左右的鹽分。如果對海冰做進一步的脫鹽處理，以較低的成本去除海冰中的鹽分，就可以將其轉化為淡水。

不知道你有沒有注意過生活中有這樣的現象：泡一杯熱茶，蓋上杯蓋，過上一小會兒，揭開杯蓋，就會發現上面多了一層水珠?？墒牵瑹o論杯子里的茶有多么濃，杯蓋上的一定是清水：鍋里煮湯的時候，鍋蓋上也會凝結很多水珠，但即使鍋里放了不少鹽，蓋子上的水珠也不會是咸的……

這就是發生在我們身邊的蒸餾現象，生活中這樣的例子還有不少呢！

海水淡化新技術——生物膜

21世紀是“海洋的世紀”，各國都在海洋方面大做文章。目前海水淡化主要有“蒸餾法”、“冷凍法”、“反滲透法”等。由于技術復雜，效率比較低，還要使用大量的能源，因此成本十分高，影響了海水淡化的實際推廣。

那么，有沒有更方便快捷而成本又較低的技術呢？

“鱷魚的眼淚”啟發了科學家，他們正在努力向鱷魚學習，揭開這些“生物海水淡化器”的秘密。現在，已經成功制成類似的小型“生物膜淡化器”。人們研制出了反滲透膜海水脫鹽淡化裝置，對海水施加一定的壓力，使得只有水分子可以通過滲透膜，而鹽分被隔在外面，從而得到淡水。

這種“生物膜淡化器”體積小，重量輕，使用電池就可以工作，效率較高，是符合環境保護要求的設備，產生的淡水完全適于飲用。這就是發展迅速的現代“生物膜技術”，是一項非常有發展前途的產業。這種生物海水淡化技術，可以與太陽能電池或風力發電技術結合起來，在海上或海邊使用十分方便。

海水淡化“生物膜技術”得到世界各國的重視，并已經投入實際應用。也許在不久的將來，在巨型輪船上和漫長海岸的農田上，就會出現大功率的“生物海水淡化器”。它會使苦咸的海水變成源源不斷的淡水。

生物膜技術還有許多潛在的用途呢！在醫學和食品業上，以及化妝技術方面，都有非常廣泛的發展前途！還有在茫茫太空的載人宇宙飛船和“空間站”上面，同學們可以開動腦筋想一想，設計生物膜技術的新用途吧！